Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article positionne la Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO) au sein de la chaine numérique de conception/fabrication de produits et rappelle les principales organisations des données numériques associées.
Ensuite, un focus est fait sur l’activité centrale réalisée par un logiciel de FAO, à savoir la génération de trajectoires de fabrication.
Enfin, sont présentés de nouveaux défis auxquels doivent faire face les solutions de FAO pour répondre aux enjeux liés à l’émergence de nouveaux procédés de fabrication ou de nouvelles générations d’équipements de fabrication intelligents.
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This article presents Computer Aided Manufacturing (CAM) within the digital product design / manufacturing chain and remains the main organizations of associated digital data.
Then, a focus is made on the central activity carried out by CAM software, namely the generation of manufacturing trajectories.
Finally, new challenges are presented which CAM solutions must face in order to meet the challenges linked to the emergence of new manufacturing processes or new generations of intelligent manufacturing equipment.
Auteur(s)
-
Matthieu RAUCH : Maître de Conférences - Centrale Nantes
-
Jean-Yves HASCOËT : Professeur des universités - Centrale Nantes
INTRODUCTION
Intégrée au sein de l’environnement numérique de conception/fabrication propre au développement des produits industriels, la Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO) est une étape cruciale pour son bon déroulement. En effet, elle a pour objectif d’ordonnancer les opérations de fabrication selon la gamme définie au préalable par l’expert en planification de processus, préparer et paramétrer les opérations de fabrication : choix des stratégies de fabrication, choix des outils, choix des paramétrages, ....
Elle concentre ainsi le savoir-faire de fabrication en s’appuyant à la fois sur des données numériques géométriques et technologiques des produits et de l’environnement de fabrication (outils, machines, commandes numériques…) et sur la formalisation des compétences procédés.
Intégrée à la chaine numérique de développement de produits, appelée également chaine CAO/FAO/CN, la FAO a vu ses performances fortement évoluer depuis ses premières années avec les progrès des outils informatiques de calculs et de modélisations. Elle est ainsi capable aujourd’hui de générer des trajectoires complexes, impliquant des mouvements multiaxes de la position et de l’orientation de l’outil de fabrication en s’appuyant notamment sur une simulation multi-physique du process mis en œuvre. Cependant, les challenges à relever restent aujourd’hui nombreux.
Dans un premier temps, cet article positionne la FAO au sein de la chaine numérique de conception/fabrication de produits et rappelle les principales organisations des données numériques associées. Ensuite, un focus est fait sur l’activité centrale réalisée par un logiciel de FAO à savoir la génération de trajectoires de fabrication. Enfin, sont présentés de nouveaux défis auxquels doivent faire face les solutions de FAO pour répondre aux enjeux liés à l’émergence de nouveaux procédés de fabrication ou de nouvelles générations d’équipements de fabrication intelligents.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
programming | manufacturing | digital chain | digital control | CAM
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Conclusion
En anglais
3. De nouveaux défis à relever
3.1 Unification des données de l’environnement numérique
Bien qu’elle soit sujette à une évolution constante depuis l’émergence des outils informatiques, comme résumé sur la figure 19, la chaîne numérique est toujours structurée sur un modèle d’échange unidirectionnel de données. Ainsi, une modification effectuée au pied de la machine ne peut être remontée vers la suite CFAO, et il est donc nécessaire de remonter à l’étape de FAO bénéficier de manière pérenne d’une amélioration de trajectoire identifiée au niveau du DCN.
Retour d’expériences et capitalisation de données relevées en cours de process sont donc très limités.
À cela s’ajoute le fait que les données échangées le long de la chaîne numérique sont hétérogènes. Bien qu’il existe des formats d’échange standardisés, la majorité des utilisateurs préfère conserver les formats natifs CAO et FAO pour bénéficier de plus de fonctionnalités. À chaque étape, la conversion des données s’accompagne d’une perte d’information qui s’accroît au fur et mesure que l’on progresse depuis la CAO jusqu’à la fabrication. De plus, la présence de post-processeurs dédiés CFAO/DCN empêche de pouvoir utiliser un même programme de fabrication sur différentes machines, sans compter qu’ils créent une rupture dans la continuité des données.
D’autres limitations de la chaîne numérique actuelles dérivent directement des méthodes de programmation qui s’appuient uniquement sur des données géométriques (trajectoires, décalage de rayon d’outil …) et cinématiques (interpolations, propriété de vitesse et d’accélération), si bien qu’il n’y a pas de véritable lien entre le process programmé et le comportement réel de la machine utilisée. La maîtrise des temps de fabrication, des coûts de production et de la conformité des pièces repose entièrement sur les compétences et expériences du programmeur.
De manière générale, le rôle du DCN se limite à celui d’un simple exécutant, tel qu’indiqué sur la figure ...
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De nouveaux défis à relever
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LAGUIONIE (R.) - Intégration de la programmation basée entités pour la fabrication sur machines à commandes numériques dans un contexte multi-process, - Thèse de Doctorat, Ecole Centrale de Nantes (ECN) (2010).
-
(2) - LAGUIONIE (R.), RAUCH (M.), HASCOËT (J.-Y.), SUH (S.-H.) - An eXtended Manufacturing Integrated System for feature-based manufacturing with STEP-NC, - International Journal of Computer Integrated Manufacturing, vol. 24, no. 9, pp. 785–799 (2011).
-
(3) - XU (X.) et al - STEP-compliant NC research: the search for intelligent CAD/CAPP/CAM/CNC integration - , International Journal of Production Research, vol. 43, no. 17, pp. 3703–3743, Sep. 2005, doi: 10.1080/00207540500137530.
-
(4) - QUERARD (V.) - Réalisation de pièces aéronautiques de grandes dimensions par fabrication additive WAAM, - These de doctorat, Ecole centrale de Nantes (2019).
-
(5) - SENATORE (J.), SEGONDS (S.), RUBIO (W.), DESSEIN (G.) - Correlation between machining direction, cutter geometry and...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Systèmes d’automatisation industrielle et intégration – Commande numérique des machines – Format de programme et définitions des mots adresses - ISO 6983 - 2009
-
- ISO 14649 - 2003
ANNEXES
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
-
Éditeurs de suites logicielles intégrées CFAO/PDM/PLM
Autodesk
Dassault Systèmes
PTC
Siemens PLM
https://www.plm.automation.siemens.com/global/fr
TOPSOLID
-
Editeurs de logiciels de FAO
GO2cam
OpenMind
https://www.openmind-tech.com/
Mastercam
Cura
https://ultimaker.com/fr/software/ultimaker-cura
Slic3r
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